بررسی سیستم های تولید بزرگ در ابعاد میکرو

در این پایان نامه، یک میکروبویلر یکبارگذر با لوله های حلقوی شکل مورد استفاده در سیکل های تولید همزمان حرارت و توان (chp) و سیکل های تولید همزمان سرما، حرارت و توان (cchp)ارزیابی و طراحی شده است.سیال عامل کارکرد مبرد r123 است. شبیه سازی میکروبویلر به دو قسمت تقسیم شده است. در قسمت اول، میکروبویلر با یک ردیف لوله مارپیچ به صورت تقارن محوری در نرم افزار فلوئنت شبیه سازی شده است. در این شبیه سازی از مدل پیش مخلوط انتقال اجزاء جهت شبیه سازی احتراق، از مدل k-? جهت مدل سازی جریان توربولانس و از مدل عرض های گسسته جهت مدل سازی انتقال حرارت تشعشع استفاده شده است. در بخش دوم با کمک گرفتن از روابط تحلیلی و تجربی، میکروبویلر با سه ردیف لوله مارپیچ مدل شده است. در ادامه مقدار انتقال حرارت تشعشع مبادله شده بین گازهای حاصل از احتراق و سطح حرارتی داخل کوره و دمای خروجی کوره حاصل از شبیه سازی عددی در فلوئنت و روابط تحلیلی - تجربی با یکدیگر مقایسه شده است. مشخص شد که نتایج حاصل از شبیه سازی عددی از دقت مناسبی برخوردار است. در ادامه با استفاده از نتایج حاصل از شبیه سازی عددی، روابطی برای محاسبه عدد ناسلت سمت گازها برای سطح داخلی و خارجی کوره به صورت تابعی از عدد رینولدز بدست آمد. در انتها با استفاده از نتایج عددی و روابط حاکم تحلیلی-تجربی و در نظر گرفتن محدوددیت های هندسی و ترمودینامیکی، میکروبویلر مدنظر طراحی و تاثیر قطر لوله، قطرکویل ها و ارتفاع کویل ها بر پارامترهای طراحی از قبیل سطوح حرارتی، بازده بویلر، افت فشار داخل لوله و کیفیت بحرانی در کویل ها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داده که تاثیر افزایش قطر لوله بر افت فشار و مقدار کیفیت بحرانی محسوس است. اما کاهش قطر و ارتفاع کویل ها تاثیر ناچیزی بر پارامترهای مذکور دارد. واژه های کلیدی: سیکل cchp، میکروبویلر، انتقال حرارت، لوله کویل